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Tecnologia a laser abre caminhos para o grafeno verde

Sensor de UV desenvolvido a partir da grafitização dos nanocristais de celulose do abacaxi por laser

Leve, flexível, excelente condutor de calor e eletricidade, quase transparente e cerca de 200 vezes mais forte que o aço, o grafeno é considerado um material capaz de provocar uma revolução tecnológica na indústria de eletrônicos. Entre os desafios para o seu desenvolvimento e aplicações está a sua produção a partir de fontes renováveis. Isso pode ser obtido por meio da tecnologia de grafeno verde induzido por laser (gLIG), a qual foi foco de estudo publicado na revista Applied Physics Reviews, assinado por cientistas brasileiros e portugueses.

grafenoverde -ecoconsciente

Essa tecnologia abre caminhos para a fabricação de dispositivos simples, sustentáveis e de baixo custo, baseados em fontes de carbono abundantes e renováveis como madeira, folhas, cortiça, cascas e celulose. Com isso, ela deve contribuir para a redução do lixo eletrônico, também conhecido como resíduo computacional, e-lixo ou e-waste, na sigla em inglês (veja quadro). Esses termos são usados para designar dispositivos que funcionam através de energia elétrica, pilhas ou baterias.

“O grafeno induzido por laser (LIG) abre a possibilidade para a produção simples, econômica e escalável de componentes tecnológicos”, conta o engenheiro de materiais, Pedro Ivo Cunha Claro, um dos autores do artigo escrito durante a sua pós-graduação pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e pela Universidade Nova de Lisboa (UNL). O pesquisador lembra que os últimos anos testemunharam pesquisas cada vez mais extensas em torno do gLIG para integração em várias aplicações eletrônicas, como supercapacitores, sensores, eletrocatalisadores e nanogeradores triboelétricos.

“As técnicas de processamento assistidas por laser surgiram como ferramentas poderosas para uma infinidade de aplicações, desde o processamento de materiais até a fabricação de dispositivos”, diz Claro, atualmente analista de Desenvolvimento Tecnológico no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas (SP).

Segundo ele, vários sistemas baseados em gLIG para armazenamento de energia, eletrocatálise, tratamento de água e sensores têm sido relatados na literatura. Além disso, o gLIG foi proposto para formulação de tinta ou incorporação em matrizes de polímeros, para expandir ainda mais seu uso para substratos não baseados em carbono ou aplicações para as quais o LIG original não pode ser usado diretamente.

“Suas propriedades mecânicas e físico-químicas, como alta capacidade de resistência mecânica e condutividade elétrica, o tornam um material com potencial de aplicabilidade tecnológica enorme em diversas áreas”, afirma o engenheiro.

 

Menos e-lixo

O gLIG pode provocar uma revolução na forma em que os circuitos integrados e componentes eletrônicos são produzidos. Com isso, essa tecnologia será capaz de reduzir o lixo eletrônico, que causa danos tanto ao meio ambiente como para a saúde por conter aditivos tóxicos ou substâncias perigosas como o mercúrio. O próprio processo de obtenção do gLIG é mais limpo, pois não utiliza reagentes tóxicos e nem métodos tradicionais.

Em 2019, o e-lixo chegou ao recorde de 53,6 milhões de toneladas métricas mundialmente, um aumento de 21% em cinco anos, de acordo com a terceira edição do Global E-waste Monitor 2020 das Organizações das Nações Unidas (ONU). O Brasil lidera a geração de lixo eletrônico com 2.141 toneladas entre as nações de língua portuguesa (leia aqui).

Além de Pedro Claro, assinam o artigo os pesquisadores da Embrapa Instrumentação (SP) Luiz Henrique Capparelli Mattoso e José Manoel Marconcini, e a professora da Universidade Nova de Lisboa (UNL), Elvira Maria Fortunato, atual ministra de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior de Portugal (veja a lista completa de autores no fim da matéria).

Mattoso, que orientou Claro no Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio (LNNA) da Embrapa em São Carlos (SP), afirma que as recentes descobertas abrem caminho para a preparação de eletrônica verde escalável e de baixo custo. “É possível aplicar gLIG em diversos substratos, visando ao surgimento de materiais eletrônicos vestíveis e comestíveis. O gLIG pode ser extraído de resíduos de madeira, folhas, cortiça e carvão, e de outras fontes naturais, permitindo o desenvolvimento de plataformas flexíveis e sustentáveis como alternativa às tecnologias convencionais”, declara o pesquisador, especialista em nanotecnologia.

“Pudemos usar a tecnologia LIG para desenhar circuitos à base de grafeno, por conversão das cadeias de carbono associadas a qualquer biopolímero ou material celulósico, o que se traduz em melhoria enorme dos recursos necessários para desenvolver uma bioeletrônica sustentável e que contribua para o bem-estar e conforto dos cidadãos”, relata o coordenador do Centro de Investigação de Materiais da UNL (Cenimat), Rodrigo Martins, que também assina o estudo.

Cortiça, madeira e até folhas podem ser matéria-prima

Responsável por introduzir a nanotecnologia e estudos com novos materiais no agro brasileiro, Mattoso explica que a cortiça, que são cascas de árvores, é um substrato que tem despertado muito interesse e é considerada uma fonte promissora de gLIG, pela possibilidade de ser um material híbrido que permite flexibilidade e leveza.

Claro diz que esses substratos podem ser convertidos diretamente em gLIG, principalmente devido ao alto teor de lignina presente em sua composição. O cientista esclarece que teor maior de lignina é mais favorável para produzir gLIG de melhor qualidade, com a possibilidade de selecionar o precursor bruto mais adequado para cada aplicação alvo e adequar as funções químicas e condutivas dos padrões gLIG resultantes.

“Do ponto de vista ambiental e econômico, esses suportes podem ser um dos materiais mais versáteis da natureza, com extraordinárias características intrínsecas, como a biodegradabilidade, impermeabilidade, leveza e resistência a diferentes condições térmicas, dando novas funcionalidades além do seu emprego já consolidado na confecção de rolhas de vinho”, detalha Claro.

Já a madeira tem potencial para produzir gLIG devido à sua superfície uniforme e lisa, o que permite uma fácil padronização de várias arquiteturas de eletrodos desejados. No entanto, a sua aplicabilidade é limitada devido à rigidez e decomposição da estrutura lignocelulósica após a passagem do laser. Mesmo assim, é uma grande promessa para dispositivos eletrônicos que não requerem grandes solicitações mecânicas.

Outra fonte natural de matérias-primas apontada pelo pesquisador é o carvão mineral, uma rocha sedimentar orgânica rica em carbono, produzida a partir da compactação e endurecimento de restos vegetais alterados.

As folhas de plantas, por sua vez, poderiam ser aplicadas a dispositivos vestíveis, mas a processabilidade é limitada por seu tamanho e resistência mecânica, bem como pela degradação ao longo do tempo.

Subprodutos processados

Marconcini lembra que foram feitos esforços recentes para produzir LIG a partir de outros substratos à base de carbono, de uma variedade de materiais, desde polímeros termoplásticos a materiais têxteis e alimentos, como casca de batata, pão e casca de coco. A versatilidade e o potencial desses materiais já foram demonstrados em diversas aplicações.

Material mais fino do mundo, o grafeno é produzido a partir do grafite, e é um cristal bidimensional formado por ligações entre átomos de carbono, organizados em estruturas hexagonais similares a um favo de mel.

Já o gLIG é um material emergente e altamente sustentável, obtido pela técnica chamada de escrita direta a laser (LDW, na sigla em inglês) — de fabricação tridimensional (3D) a partir de substratos naturais que oferecem versatilidade geométrica significativa que chega a escalas de comprimento micrométricos.

Essa nova tecnologia é desenvolvida à temperatura ambiente, sem nenhum tipo de reagente, enquanto que o grafeno convencional é produzido a altas temperaturas, em torno dos mil graus centígrados, utilizando equipamentos muito caros e bastante complexos. A eliminação de tratamentos químicos garante uma alta eficiência de conversão, minimizando o tempo e o consumo de energia no processo de gravação.

A escrita direta a laser (LDW), como é conhecida, é um método de abordagem sem máscara, sem catalisador, não tóxico, controlável e sem contato, permitindo o processamento rápido, direto e eficiente de estruturas complexas. Essa técnica se assemelha a um tipo de gravura baseada em reações fototérmicas, transformando a superfície gravada em um material de interesse tecnológico.

Perspectivas

Desde a sua descoberta em 2004, o grafeno e nanomateriais bidimensionais (2D) similares têm sido intensamente estudados e atraído muito interesse devido às suas promissoras propriedades físico-químicas, com alguns produtos já disponíveis comercialmente, apresentando desempenhos promissores em comparação a outras fontes verdes.

A União Europeia criou um consórcio, o Graphene Flagship, composto por 150 parceiros e com um orçamento total de 1 bilhão de euros. O projeto abrange vários campos, desde a pesquisa fundamental até a comercialização de grafeno a longo prazo.

Esforços semelhantes, com o objetivo de desvendar e explorar totalmente as propriedades do grafeno, estão sendo realizados em todo o mundo, incluindo o Brasil, grande produtor de grafite e detentor de uma das maiores reservas mundiais do mineral. Até o momento, o grafeno foi implementado com sucesso no armazenamento de energia, área ambiental, aplicações biomédicas, entre outros.

Para Mattoso, embora ainda seja necessário vencer muitos desafios, há oportunidades para diferentes métodos de processamento, materiais e produtos entrarem no mercado, porque é um material versátil e pode ser combinado com outros elementos para produção de diferentes materiais com propriedades superiores. Além de todas as vantagens, o gLIG ainda pode contribuir com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU.

Autores do artigo

Assinam o artigo científico: Pedro Claro (UFSCar); Tomás Pinheiro, Sara L. Silvestre, Ana C. Marques, João Coelho, Rodrigo Martins Elvira Fortunato (Universidade Nova de Lisboa); Luiz H. C. Mattoso e José M. Marconcini (Embrapa).

O trabalho recebeu apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e do Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologia (SisNano). O projeto foi financiado pela Agência Executiva do Conselho Europeu de Investigação (ERC) e pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) de Portugal.

 

Créditos da matéria:  https://folhadomeio.com.br/

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10 formas de produzir menos lixo

Transformar uma atitude em um hábito é difícil, porém muito necessário quando se trata de cuidar melhor do nosso planeta. Ideias para produzir menos lixo são importantes para a qualidade de vida, hoje e nas próximas gerações. Confira a matéria:

O crescimento do lixo é o reflexo do nosso aumento de consumo. Quanto mais adquirimos mercadorias, mais embalagens descartamos.

Os meios de comunicação frequentemente nos chamam a atenção sobre esse problema, buscando conscientizar a população a produzir menos lixo, mas, ainda há muito a ser feito.

Segundo a ONU (Organização das Nações Unidas), para acomodar os 7,6 bilhões de moradores do mundo, suprir o uso de recursos e absorver o lixo gerado, seria necessário 70% de outro planeta Terra.

Algumas organizações e empresas têm se manifestado para a conscientização da necessidade da redução do lixo, como a UCO Gear, empresa especializada em produtos para camping, que criou há quatro anos um desafio na internet. Neste desafio, as pessoas recolhem o lixo dos locais públicos e postam fotos mostrando o antes e depois da limpeza.

O “Trashtag Challenge”, ou “Desafio do Lixo” viralizou nas redes sociais com a hashtag – #trashtagchallenge. O desafio tem o intuito de conscientizar as pessoas sobre o lixo que produzem e como elas lidam com ele, além de incentivá-las a manter os locais públicos limpos.

Imagem: VnExpress

O volume de lixo gerado em todo o mundo é imenso, e a única forma de solucionar esse problema é repensar formas mais responsáveis de consumo.

Neste post daremos 10 dicas de como produzir menos lixo e ajudar o meio ambiente.

1 – Cuidado com o lixo eletrônico

Estima-se que o mundo produzirá 120 milhões de toneladas de lixo eletrônico por ano até 2050.

O descarte do lixo eletrônico em 80% dos casos é realizado de forma inadequada. São levados para aterros, onde ficam expostos a céu aberto, contaminando solos e lençóis freáticos e, expõem a população à substâncias perigosas como mercúrio, chumbo e cádmio.

Uma opção para realizar o descarte de maneira adequada é devolver ao fabricante. Algumas empresas já possuem sistema de coleta de e-lixo residencial, como Dell, Apple e Epson. Outra opção é fazer doações para instituições de caridade, ongs e museus, como em caso de computadores que estejam em boas condições.

2 – Use a criatividade e reutilize

Existem diversas maneiras de reutilizar objetos e embalagens. Com habilidade manual e criatividade, você pode pintar, revestir e enfeitar as caixas de leite, latas de alimentos e entre outros recipientes, para fazer porta-trecos, vasos e potes de mantimentos.

Até aquele café que acabou de ser passado pode ser reutilizado. Ao invés de jogar a borra fora, use para o crescimento sadio das plantas e como repelente contra insetos.

3 –  Dê preferência para hortas e feiras

As feiras livres possuem uma oferta maior de diversidade de alimentos in natura que tendem a estar mais frescos, e diferente dos industrializados, eles não geram tanto consumo de embalagens e ainda deixam você mais saudável.

Com essas atitudes, além de reduzir a quantidade de embalagens, está ajudando a contribuir para a economia local.

4 – Reduza o uso de sacolas plásticas

Quando for às compras opte por sacolas sustentáveis como ecobags, caixa de papelão ou até sacolas biodegradáveis. Mas se não for possível, evite colocar os produtos em muitas sacolas. Recicle as que você usa e dê funções à elas, como no uso das lixeiras de casa.

5 – Atenção às embalagens

Dê atenção para as informações nos rótulos!
Verifique se as embalagens podem ser recicladas e se a empresas buscam ações em prol da preservação do meio ambiente. 

Busque por opções de “rótulos verdes” e selos como:

  • Símbolo da reciclagem: indica que a embalagem poderá ser reciclada.
  • Selo da FSC: atesta que o papel foi retirado de fontes controladas ou reflorestadas.
  • Selo de orgânicos: atesta a não utilização de pesticidas e outros produtos químicos em sua produção.
  • Selo Fair Trade: certifica que foi estabelecido um preço justo, estabelecendo condições de equilíbrio para o desenvolvimento sustentável.

6 – Descubra novas receitas e reduza o desperdício 

Procure receitas que utilizem o máximo de todos os alimentos, como as cascas, sementes e folhas. Um exemplo é a abóbora e a batata que podem ser consumidas com casca.

Ao ir às compras, compre apenas o que irá consumir, assim estará evitando o desperdício e o acúmulo de lixo orgânico. 

7 –  Diga não aos objetos descartáveis

Opte por garrafinhas, canecas, copos e até canudos sustentáveis ao invés dos descartáveis. O consumo de plásticos descartáveis é um dos maiores males do meio ambiente.

Evite também o uso de papel toalha e lenços de papéis, e passe a carregar toalhinhas para ir a academia ou correr. 

8 – Recicle

É importante checar com a prefeitura se o seu município tem coleta seletiva, quais os horários e a forma da coleta.

A reciclagem é um importante processo para redução da quantidade de lixo no planeta, beneficiando não só o meio ambiente com a diminuição da poluição do solo, do ar e da água, mas também a saúde pública e gerando renda para catadores.

9 – Alugue ou pegue emprestado

Se você vai realizar algum projeto e será necessário usar apenas uma vez alguns acessórios como furadeira, equipamentos de reformas, utensílios para cozinha entre outros, opte por alugar ou pegar emprestado. Isso evita que mais embalagens sejam utilizadas.

10 – Consuma de forma consciente e sustentável

Parece óbvio, mas é importante relembrar!

Repensar nossos hábitos de consumo é se atentar para a real necessidade do que consumimos e os impactos que nossas ações causam ao meio ambiente.

O consumo consciente e sustentável visa mostrar que os recursos naturais não são infinitos e que devem ser explorados com responsabilidade. Escolher produtos e serviços de empresas conscientes, que prezam pelo meio ambiente, economizar em energia e água são algumas ações que podem ser tomadas.

A marca ämboc traz em sua essência, a sustentabilidade. Todas as nossas camisetas são confeccionadas com tecidos 100% sustentáveis, como o algodão orgânico e tecido feita com garrafa pet reciclada.

Sendo uma marca consciente com a natureza, o nosso papel é promover a sustentabilidade e mostrar que é possível ajudar o meio ambiente e ainda sim usar camisetas estilosas e confortáveis. 

Modificar nossos hábitos não é uma tarefa fácil, leva tempo e amadurecimento, porém com esforço de cada um é possível transformar e obter uma melhor qualidade de vida, tanto para a sociedade atual quanto para gerações futuras.

Créditos da matéria:  amboc

Créditos da imagem: Internet

Confira a matéria na íntegra.


Tecnologia móvel é chave para proteger meio ambiente e combater mudanças climáticas

Estudo da GSMA destaca o setor de TIC como catalisador da revolução de baixo carbono

Tecnologias móveis são chave para enfrentar mudanças climáticas e desenvolver soluções inteligentes que assegurem um crescimento econômico sustentável na América Latina. É o que destaca estudo da GSMA e do Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID).

O relatório, desenvolvido pelo grupo South Pole, analisa como a indústria das TIC está permitindo a redução da emissão de carbono em todos os setores, ao mesmo tempo em que reduz sua própria pegada ecológica.

O estudo descreve como a internet das coisas (IoT) e o big data estão ajudando a enfrentar as mudanças climáticas e a proteger o meio ambiente, e também ressalta de que forma a indústria e os governos podem abordar temas como o lixo eletrônico.

A implementação de IoT apoiará os setores de transporte, manufatura, agricultura, construção e energia, entre outros, para reduzir suas emissões GEE e incrementar a eficiência no uso de recursos para proteger o meio ambiente.

“A mudança climática é uma das questões mais urgentes que o mundo enfrenta hoje, e não pode ser ignorada”, afirmou Mats Granryd, diretor-geral da GSMA. “As operadoras móveis e outros atores do ecossistema móvel estão liderando uma ampla gama de programas e iniciativas que contribuem para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas, incluindo a luta contra as mudanças climáticas e seus impactos. De fato, o SDG 13 (Ação pelo Clima) é um dos SDGs em que as operadoras estão contribuindo mais fortemente”, acrescentou.

Segundo o relatório, a tecnologia móvel e as TIC possuem o potencial de reduzir com eficiência as emissões dos gases de efeito estufa (GEE) e de efetivamente desvincular o crescimento econômico do crescimento das emissões.

Um forte compromisso pela eficiência energética e pela energia renovável é o caminho que a indústria digital deve tomar para se alinhar ao Acordo de Paris e manter o aquecimento global bem abaixo dos 2 graus Celsius.

Gestão do Lixo Eletrônico

O relatório revela que o lixo eletrônico (e-waste) gerado globalmente alcançou 46 mil quilotons (kt) em 2017, e que a América Latina representa 9% do total mundial (4,4 mil kt).

Estima-se também que apenas 46 kt (1%) do total do lixo eletrônico da região esteja associado aos telefones móveis.

Esses novos dados da Universidade das Nações Unidas destacam que o lixo eletrônico crescerá 10% ao ano na América Latina até 2020.

Créditos da matéria: Computer World.

Confira a matéria na íntegra.